鋰電池保護板是鋰電池組中不可或缺的安全控制模塊,,負責實時監(jiān)測電池狀態(tài)并執(zhí)行保護動作,,防止因過充,、過放、過流,、短路等異常工況引發(fā)的安全隱患,。作為電池管理系統(tǒng)的主要硬件組件,其性能直接影響電池壽命與使用安全,,廣泛應(yīng)用于消費電子,、電動工具、儲能設(shè)備及新能源汽車等領(lǐng)域,。鋰電池保護板通過精細的硬件控制與智能化升級,,正從“被動保護”向“主動防護+狀態(tài)管理”演進,成為鋰電池安全領(lǐng)域的主要技術(shù)支撐,。未來發(fā)展趨勢:高集成化:將保護芯片,、MOSFET與MCU集成于單一封裝,減少PCB面積,。智能化升級:內(nèi)置AI算法,,實現(xiàn)故障預(yù)測與自適應(yīng)保護策略。寬禁帶半導(dǎo)體應(yīng)用:采用SiC MOSFET提升高頻開關(guān)性能與耐溫能力,。當電池組電流超過設(shè)定的過流門限時,,保護板會斷開負載以防止過流。電單車鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)研發(fā)
充電管理芯片根據(jù)工作模式可分為開關(guān)模式,、線性模式和開關(guān)電容模式,。開關(guān)模式效率高,適用于大電流應(yīng)用,,且應(yīng)用較靈活,,可根據(jù)需要設(shè)計為降壓、升壓或升降壓架構(gòu),常用的快充方案通常都是開關(guān)模式,。線性模式適用于小功率便攜式電子產(chǎn)品,,對充電電流、效率要求不高,,通常不高于1A,,但對體積、成本則有較高要求,。開關(guān)電容模式可以做到高達97%以上的有效率,,但由于架構(gòu)的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個固定的比例關(guān)系,,實際應(yīng)用中通常會與開關(guān)型充電管理芯片配合使用,。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商,。移動儲能鋰電池保護板保護芯片可能導(dǎo)致電池損壞,、性能下降,甚至引發(fā)安全事故,。
控制芯片:是保護板的中心部件,,負責監(jiān)測電池組的電壓、電流等參數(shù),,并根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值進行判斷和控制,,以實現(xiàn)各種保護功能。常見的控制芯片有德州儀器(TI)的 BMS 芯片,、意法半導(dǎo)體(ST)的相關(guān)芯片等,。MOSFET 開關(guān)管:用于控制電池組的充放電回路,當控制芯片檢測到異常情況時,,會通過控制 MOSFET 開關(guān)管的導(dǎo)通和截止來切斷電路,。MOSFET 開關(guān)管具有導(dǎo)通電阻小、開關(guān)速度快等優(yōu)點,,能夠有效地降低電路的功耗和發(fā)熱,。電阻、電容等元件:電阻用于分壓,、限流等,,電容則用于濾波、儲能等,,它們與控制芯片和 MOSFET 開關(guān)管等配合,共同完成保護板的各項功能,。此外,,部分保護板還可能配備溫度傳感器,用于監(jiān)測電池組的溫度,當溫度過高或過低時進行相應(yīng)的保護動作,。
儲能電池管理系統(tǒng)(ESBMS)與動力電池管理系統(tǒng)(BMS)的不同之處儲能電池管理系統(tǒng),,與動力電池管理系統(tǒng)非常類似。但動力電池系統(tǒng)處于高速運動的電動汽車上,,對電池的功率響應(yīng)速度和功率特性,、SOC估算精度、狀態(tài)參數(shù)計算數(shù)量,,都有更高的要求,。儲能系統(tǒng)規(guī)模極大,集中式電池管理系統(tǒng)與儲能電池管理系統(tǒng)差異明顯,,這里只拿動力電池分布式電池管理系統(tǒng)與其對比,。電池及其管理系統(tǒng)在各自系統(tǒng)里的位置有所不同;硬件邏輯結(jié)構(gòu)不同,;通訊協(xié)議有區(qū)別,;儲能電站采用的電芯種類不同,則管理系統(tǒng)參數(shù)區(qū)別較大,。鋰電池保護板通過實時監(jiān)測電池狀態(tài)并提供多重保護功能,,確保電池在充放電過程中的安全性和可靠性。
BMS分為純硬件BMS保護板和軟件結(jié)合硬件的BMS保護板,。純硬件的BMS保護板是一組比較固定的保護參數(shù),,根據(jù)自身采集到的電壓、電流,、溫度等狀態(tài)保護與恢復(fù),,不需要MCU參與,這樣的保護板也就不具備通訊信息交互的功能,。而軟件+硬件的方式,,MCU可以對信息的實時采集并且通過can、485等通訊方式與外部交互,,上傳BMS保護板實時信息,。一般為了更好地分析電池過去的狀態(tài),尤其是在故障分析和算法建模的時候,,需要大量的數(shù)據(jù)支撐,,這時候就需要log存儲功能,盡可能多的記錄BMS的數(shù)據(jù),。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件,、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商。遠程監(jiān)控,、數(shù)據(jù)分析,、自適應(yīng)保護策略,。低速電動車鋰電池保護板軟件開發(fā)
均衡電流和均衡起控點也是鋰電池保護板的重要參數(shù)。電單車鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)研發(fā)
目前鋰電池保護板架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu),。集中式鋰電池保護板將所有電芯統(tǒng)一用一個鋰電池保護板硬件采集,,適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低,、結(jié)構(gòu)緊湊,、可靠性高的優(yōu)點,一般常見于容量低,、總壓低,、電池系統(tǒng)體積小的場景中,如電動工具,、機器人(搬運機器人,、助力機器人)、IOT智能家居(掃地機器人,、電動吸塵器),、電動叉車、電動低速車(電動自行車,、電動摩托,、電動觀光車、電動巡邏車,、電動高爾夫球車等),、輕混合動力汽車。目前行業(yè)內(nèi)分布式鋰電池保護板的各種術(shù)語五花八門,,不同的公司,,不同的叫法。動力電池B保護板多是主從兩層架構(gòu),。儲能電池保護板則因為電池組規(guī)模較大,,多數(shù)都是三層架構(gòu),在從控,、主控之上,,還有一層總控。電單車鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)研發(fā)